1、第二单元 生活生产中的含氮化合物 氮氧化物的产生及转化【学习目标】1、掌握氮气的主要化学性质及反应发生的条件2、了解NO和NO2的物理性质,掌握NO和NO2相互转化的化学方程式3、掌握氮氧化物的有关计算【知识回顾】1 在我们的生活、学习中,你已经知道了哪些含氮的物质?2 氮原子核外的电子是如何排布的?从氮原子的结构,你认为氮元素应有什么性质?3 说说对氮气的印象。【实验探究】如右图:在玻管两端的电极连接高压感应器,接通电源,你看到的现象是_,你估计生成物可能是什么?为什么?_;停止通电,将一条用水润湿的蓝色石蕊试纸伸入管中,看到石蕊试纸变红,最可能的原因是_。【知识体系】高温 1氮元素是一种典
2、型的非金属元素,但N2分子中,两个N原子的结合力特别强,反应中不容易拆开,因而N2在一般情况下体现出“惰性”,只是在放电或高温条件下才会与一些物质发生化学反应,例如,高温条件下N2与Mg的反应:N23MgMg3N2。 2氮、氧混合气体在电弧的作用下化合生成2价的氮的氧化物,反应的化学方程式是_,生成的NO是一种_、_的有毒气体,_溶于水,常温时很容易与O2反应生成_,反应方程式是_。 3NO2是一种_ _、_ 的有毒气体,它_(填“是”或“不是”)HNO3的酸酐,理由是_。若将NO2通入水中,则有HNO3生成,从化合价的变化看,还必然有_价态的氮的化合物生成,试写出NO2溶于水时发生反应的化学
3、方程式_。4N2的用途:工业原料,制NH3、HNO3、粮食水果的保护气,焊接保护气,实验保护气等。【问题探究】1实验室如何收集NO2气体?原因是什么?2用化学方程式简述“雷雨发庄稼”原因3将盛满NO2的试管倒立在水槽中,会看到什么现象?此时缓慢通入O2,又能看到什么现象?_ _。 4从电子得失的角度分析,若要使NO2、O2与水反应正好全部生成HNO3(假设不生成别的价态的含氮物质),NO2和O2的物质的量之比应是_,写出反应的化学方程式:_;若是NO、O2与水反应呢?_。 5将一试管收集满NO2气体并倒置在水槽中,直至水面不再上升若试管中的溶液不扩散,如何求试管中溶液的物质的量浓度(实验条件为
4、标准状况)?6把一只充满NO2和O2混合气体的试管(120mL) 倒置于水槽中,最终试管中剩余20mL气体,求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升?7怎样用实验方法检验NO2和Br2两瓶红棕色气体?请举出两种方法并写出实验步骤和发生反应的化学方程式。【拓展视野】 1关于光化学烟雾产生的机理:光 汽车尾气中含有氮的氧化物(NO)、未燃烧的碳氢化合物(CH)、CO等。 2NOO22NO2 NO2 NOO O2OO3 O3CH 过氧化物、醛类等2为减轻光化学污染对环境的影响,可安装汽车尾气的催化转化器,其工作原理是:2NO2CON22CO2 ,2SO22NO2SO3N2【课堂反馈】1下列说法正
5、确的是A氮元素是活泼的非金属元素,因此N2的化学性质也很活泼BNO2溶于水中生成硝酸,因此NO2是硝酸的酸酐C雷雨时,可增加土壤中的硝酸盐类氮肥D氮气可作焊接金属时的保护气2下列事实和名词与环境污染无关的是A温室效应 B酸雨 C光化学烟雾 D潮汐【课外练习】1Murad等三位科学家最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域的研究有很大进展。因此这三位科学家获得诺贝尔奖。关于NO的下列叙述不正确的是ANO可以是某些含低价氮物质氧化的产物BNO不是亚硝酸的酸酐CNO可以是某些含高价氮物质还原的产物DNO是红棕色气体放电2下列反应中,氮元素被还原的是AN2O22NO B2NO2N2O4CN23
6、MgMg3N2 DN23H22NH33下列氧化物中,不是酸酐的是AN2O5 BNO2 CN2O3 DSO24在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和 b mol O2反应后,容器内N原子数和O原子数之比为A B C D5下列气体中,只能用排水集气法收集的气体是AH2 BCO2 CNO DCH46氮的某种氧化物中氮元素与氧元素的质量比为712,该氧化物中氮元素显A1价 B2价 C3价 D4价7某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂作用下充分反应,生成N2和CO2。若测量N2和CO2的物质的量之比为12,则该氮的氧化物是AN2O BNO CNO2 DN2O58下列气体不能用排水法收集的是AH2 B
7、NO CCO2 DNO29盛有NO2和NO的混合气体25mL(试管充满)的试管,倒插入水槽中,过一段时间,气体体积缩小到15mL,原混合气体中NO和NO2的体积比是A12 B . 23 C. 32 D. 1310一定条件下将等体积NO和O2混合于试管中,并将试管倒置于水槽中,充分反应后,剩余气体的体积约为原总体积的A1/4 B3/4 C1/8 D3/811下列四组混合气体(体积比)NO2O221 NOO221 NH3O221 NO2NOO2=111,将盛满上述气体且大小相同的试管,倒立于盛水的水槽中,试管内液面上升的高度由高到低的顺序是 A B. C. D. 12将16mLNO和NH3的混合气
8、体在催化剂作用下,4000C左右发生下列可逆反应6NO4NH35N26H2O,已知反应后在相同条件下混合气体体积变为17mL,则原混合气体中NO和NH3的物质的量之比可能是A35 B. 34 C. 37 D. 3113在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内,充分反应后,容器内余下m/2体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色,则m与n的比值为A. 32 B. 23 C. 83 D. 3814某金属M的硝酸盐受热时按下式分解:2MNO32M+2NO2+O2,加热3.40gMNO3生成NO2和O2共672mL(标准状态),由此可算出M的相对原子质量为 .15有一瓶
9、无色干燥的气体,可能是由HCI、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2中的几种混合而成。根据下列实验现象:把混合气体通过浓硫酸时,气体体积明显减少,再通过碱石灰时,体积又明显减少,剩余的气体接触空气时,立即变为红棕色。混合气体中一定存在 ,一定不存在 16NO中混有少量NO2,除去NO2的最好方法是_,N2中混有少量O2,除去O2的最好方法是_。17氮氧化合物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2NO2NaOH2NaNO2H2O,在该反应中,氧化剂是_,还原剂是_。(2)汽车尾气中含有NO和CO,消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转换器,使它们发生反应生成N2和CO2,反应的方程式是: (3)氨气也可以用来处理氮氧化物,例如,氨气和二氧化氮反应: 6NO28NH37N212H2O 若某工厂排出的尾气中NO2有0.5%(体积分数),处理1103m3(标况)这种尾气,需要多少千克氨气?.高考资源网w。w-w*k&s%5¥u高考资源网w。w-w*k&s%5¥u